1、概述
Databinding 是一种框架,MVVM是一种模式,两者的概念是不一样的。我的理解DataBinding是一个实现数据和UI绑定的框架,只是一个实现MVVM模式的工具。ViewModel和View可以通过DataBinding来实现单向绑定和双向绑定,这套UI和数据之间的动态监听和动态更新的框架Google已经帮我们做好了。在MVVM模式中ViewModel和View是用绑定关系来实现的,所以有了DataBinding 使我们构建Android MVVM 应用程序成为可能。
之前看了很多关于DataBinding的博客和相关的一些Demo,大多数就是往xml布局文件传入一些数据,然后把这些数据绑定到控件上( 如TextView binding:text=“@{user.name} ),接着在这些控件上(如Button binding:setOnClickListener="@{user.listener}") 设置一些事件到控件上,基本讲述都是DataBinding的基本用法。但是并没有人告诉你把一个onClickListener 写到一个类并把这个listener绑定到xml里面上是不是不太好,也没有人告诉你这个和xml布局绑定的ViewModel类应该放哪些数据,应该做什么事?应该如何设计?更是很少有博文来告诉你在Android 中如何通过Data Binding 去构建MVVM 的应用框架。这也就是是本篇文章的重点。接下来,我们先来看看什么是MVVM,然后在一步一步来设计整个应用程序框架。
源码地址 https://github.com/Kelin-Hong/MVVMLight
2、MVC、MVP、MVVM
首先,我们先大致了解Android开发中常见的模式,以便我们更深入了解MVVM 模式。
MVC
View:对应于xml布局文件
Model:实体模型
Controllor:对应于Activity业务逻辑,数据处理和UI处理
从上面看起来各个组件的职责视乎还挺耦合MVC的,但是打开Android的一个Activity文件,一看一言难尽, Android中经常会出现数千行的Activity代码,究其原因,Android中纯粹作为View的各个XML视图功能太弱,Activity基本上都是View和Controller的合体,既要负责视图的显示又要加入控制逻辑,承担的功能过多,代码量大也就不足为奇。所有更贴切的目前常规的开发说应该是View-Model 模式,大部分都是通过Activity的协调,连接,和处理逻辑的。
MVP
View: 对应于Activity和xml,负责View的绘制以及与用户交互
Model: 依然是实体模型
Presenter: 负责完成View于Model间的交互和业务逻辑
在Android开发中MVP的设计思想用得比较多,利用MVP的设计模型可以把部分的逻辑的代码从Fragment和Activity业务的逻辑移出来,在Presenter中持有View(Activity或者Fragment)的引用,然后在Presenter调用View暴露的接口对视图进行操作,这样有利于把视图操作和业务逻辑分开来。MVP能够让Activity成为真正的View而不是View和Control的合体,Activity只做UI相关的事。但是这个模式还是存在一些不好的地方,比较如说:
Activity需要实现各种跟UI相关的接口,同时要在Activity中编写大量的事件,然后在事件处理中调用presenter的业务处理方法,View和Presenter只是互相持有引用并互相做回调,代码不美观。
这种模式中,程序的主角是UI,通过UI事件的触发对数据进行处理,更新UI就有考虑线程的问题。而且UI改变后牵扯的逻辑耦合度太高,一旦控件更改(比较TextView 替换 EditText等)牵扯的更新UI的接口就必须得换。
复杂的业务同时会导致presenter层太大,代码臃肿的问题。
MVVM
View: 对应于Activity和xml,负责View的绘制以及与用户交互
Model: 实体模型
ViewModel: 负责完成View于Model间的交互,负责业务逻辑
MVVM的目标和思想MVP类似,利用数据绑定(Data Binding)、依赖属性(Dependency Property)、命令(Command)、路由事件(Routed Event)等新特性,打造了一个更加灵活高效的架构。
数据驱动
在MVVM中,以前开发模式中必须先处理业务数据,然后根据的数据变化,去获取UI的引用然后更新UI,通过也是通过UI来获取用户输入,而在MVVM中,数据和业务逻辑处于一个独立的View Model中,ViewModel只要关注数据和业务逻辑,不需要和UI或者控件打交道。由数据自动去驱动UI去自动更新UI,UI的改变又同时自动反馈到数据,数据成为主导因素,这样使得在业务逻辑处理只要关心数据,方便而且简单很多。
低耦合度
MVVM模式中,数据是独立于UI的,ViewModel只负责处理和提供数据,UI想怎么处理数据都由UI自己决定,ViewModel 不涉及任何和UI相关的事也不持有UI控件的引用,即使控件改变(TextView 换成 EditText)ViewModel 几乎不需要更改任何代码,专注自己的数据处理就可以了,如果是MVP遇到UI更改,就可能需要改变获取UI的方式,改变更新UI的接口,改变从UI上获取输入的代码,可能还需要更改访问UI对象的属性代码等等。
更新 UI
在MVVM中,我们可以在工作线程中直接修改View Model的数据(只要数据是线程安全的),剩下的数据绑定框架帮你搞定,很多事情都不需要你去关心。
团队协作
MVVM的分工是非常明显的,由于View和View Model之间是松散耦合的。一个是处理业务和数据,一个是专门的UI处理。完全有两个人分工来做,一个做UI(xml 和 Activity)一个写ViewModel,效率更高。
可复用性
一个View Model复用到多个View中,同样的一份数据,用不同的UI去做展示,对于版本迭代频繁的UI改动,只要更换View层就行,对于如果想在UI上的做AbTest 更是方便的多。
单元测试
View Model里面是数据和业务逻辑,View中关注的是UI,这样的做测试是很方便的,完全没有彼此的依赖,不管是UI的单元测试还是业务逻辑的单元测试,都是低耦合的。
通过上面对MVVM的简述和其他两种模式的对比,我们发现MVVM对比MVC和MVP来说还是存在比较大的优势,虽然目前Android开发中可能真正在使用MVVM的很少,但是是值得我们去做一些探讨和调研。
3、如何构建MVVM应用程序
如何分工
构建MVVM框架首先要具体了解各个模块的分工,接下来我们来讲解View,ViewModel,Model 的它们各自的职责所在。
View
View层做的就是和UI相关的工作,我们只在XML和Activity或Fragment写View层的代码,View层不做和业务相关的事,也就是我们的Activity 不写和业务逻辑相关代码,也不写需要根据业务逻辑来更新UI的代码,因为更新UI通过Binding实现,更新UI在ViewModel里面做(更新绑定的数据源即可),Activity 要做的事就是初始化一些控件(如控件的颜色,添加 RecyclerView 的分割线),Activity可以更新UI,但是更新的UI必须和业务逻辑和数据是没有关系的,只是单纯的根据点击或者滑动等事件更新UI(如 根据滑动颜色渐变、根据点击隐藏等单纯UI逻辑),Activity(View层)是可以处理UI事件,但是处理的只是处理UI自己的事情,View层只处理View层的事。简单的说:View层不做任何业务逻辑、不涉及操作数据、不处理数据、UI和数据严格的分开。
ViewModel
ViewModel层做的事情刚好和View层相反,ViewModel 只做和业务逻辑和业务数据相关的事,不做任何和UI、控件相关的事,ViewModel 层不会持有任何控件的引用,更不会在ViewModel中通过UI控件的引用去做更新UI的事情。ViewModel就是专注于业务的逻辑处理,操作的也都是对数据进行操作,这些个数据源绑定在相应的控件上会自动去更改UI,开发者不需要关心更新UI的事情。DataBinding 框架已经支持双向绑定,这使得我们在可以通过双向绑定获取View层反馈给ViewModel层的数据,并进行操作。关于对UI控件事件的处理,我们也希望能把这些事件处理绑定到控件上,并把这些事件统一化,方便ViewModel对事件的处理和代码的美观。为此我们通过BindingAdapter 对一些常用的事件做了封装,把一个个事件封装成一个个Command,对于每个事件我们用一个ReplyCommand<T>去处理就行了,ReplyCommand<T>会把可能你需要的数据带给你,这使得我们处理事件的时候也只关心处理数据就行了,具体见MVVM Light Toolkit 使用指南的 Command 部分。再强调一遍ViewModel 不做和UI相关的事。
**Model **
Model 的职责很简单,基本就是实体模型(Bean)同时包括Retrofit 的Service ,ViewModel 可以根据Model 获取一个Bean的Observable<Bean>( RxJava ),然后做一些数据转换操作和映射到ViewModel 中的一些字段,最后把这些字段绑定到View层上。
如何协作
关于协作,我们先来看下面的一张图:
上图反应了MVVM框架中各个模块的联系和数据流的走向,由上图可知View和Model 直接是解耦的,是没有直接联系的,也就是我之前说到的View 不做任何和业务逻辑和数据处理相关的事。我们从每个模块一一拆分来看。那么我们重点就是下面的三个协作。
ViewModel与View的协作
ViewModel与Model的协作
ViewModel与ViewModel的协作
ViewModel与View的协作
图 2 中ViewModel 和View 是通过绑定的方式连接在一起的,绑定的一种是数据绑定,一种是命令绑定。数据的绑定 DataBinding 已经提供好了,简单的定义一些ObservableField就能把数据和控件绑定在一起了(如TextView的text属性),但是DataBinding框架提供的不够全面,比如说如何让一个URL绑定到一个ImageView让这个ImageView能自动去加载url指定的图片,如何把数据源和布局模板绑定到一个ListView,让ListView可以不需要去写Adapter和ViewHolder 相关的东西,而只是通过简单的绑定的方式把ViewModel的数据源绑定到Xml的控件里面就能快速的展示列表呢?这些就需要我们做一些工作和简单的封装。MVVM Light Toolkit 已经帮我们做了一部分的工作,详情可以查看MVVM Light Toolkit 使用指南。关于事件绑定也是一样,MVVM Light Toolkit 做了简单的封装,对于每个事件我们用一个ReplyCommand<T>去处理就行了,ReplyCommand<T>会把可能你需要的数据带给你,这使得我们处理事件的时候也只关心处理数据就行了。
由 图 1 中ViewModel的模块中我们可以看出ViewModel类下面一般包含下面5个部分:
Context (上下文)
Model (数据模型Bean)
Data Field (数据绑定)
Command (命令绑定)
Child ViewModel (子ViewModel)
我们先来看下示例代码,然后在一一讲解5个部分是干嘛用的:
//context
private Activity context;
//model(数据模型Bean)
private NewsService.News news;
private TopNewsService.News topNews;
//数据绑定(data field)
public final ObservableField<String> imageUrl = new ObservableField<>();
public final ObservableField<String> html = new ObservableField<>();
public final ObservableField<String> title = new ObservableField<>();
// 一个变量包含了所有关于View Style 相关的字段
public final ViewStyle viewStyle = new ViewStyle();
//命令绑定(command)
public final ReplyCommand onRefreshCommand = new ReplyCommand<>(() -> {
})
public final ReplyCommand<Integer> onLoadMoreCommand = new ReplyCommand<>((p) -> {
});
//Child ViewModel
public final ObservableList<NewItemViewModel> itemViewModel = new ObservableArrayList<>();
/** * ViewStyle 关于控件的一些属性和业务数据无关的Style 可以做一个包裹,这样代码比较美观,
ViewModel 页面也不会有太多的字段。 **/
public static class ViewStyle {
public final ObservableBoolean isRefreshing = new ObservableBoolean(true);
public final ObservableBoolean progressRefreshing = new ObservableBoolean(true);
}
Context
Context 是干嘛用的呢,为什么每个ViewModel都最好需要持了一个Context的引用呢?ViewModel 不做和UI相关的事,不操作控件,也不更新UI,那为什么要有Context呢?原因主要有以下两点,当然也有其他用处,调用工具类、帮助类可能需要context参数等:
通过图1中,我们发现ViewModel 通过传参给Model 然后得到一个Observable<Bean>,其实这就是网络请求部分,做网络请求我们必须把Retrofit Service返回的Observable<Bean>绑定到Context的生命周期上,防止在请求回来时Activity已经销毁等异常,其实这个Context的目的就是把网络请求绑定到当前页面的生命周期中。
在图1中,我们可以看到两个ViewModel 之间的联系是通过Messenger来做,这个Messenger 是需要用到Context,这个我们后续会讲解。
Model
Model 是什么呢,其实就是数据原型,也就是我们用Json转过来的Java Bean,我们可能都知道,ViewModel要把数据映射到View中可能需要大量对Model的数据拷贝,拿Model 的字段去生成对应的ObservableField(我们不会直接拿Model的数据去做展示),这里其实是有必要在一个ViewModel 保留原始的Model引用,这对于我们是非常有用的,因为可能用户的某些操作和输入需要我们去改变数据源,可能我们需要把一个Bean 从列表页点击后传给详情页,可能我们需要把这个model 当做表单提交到服务器。这些都需要我们的ViewModel持有相应的model。
Data Field (数据绑定)
Data Field 就是需要绑定到控件上的ObservableField字段, 无可厚非这是ViewModel的必须品。这个没有什么好说,但是这边有一个建议:
这些字段是可以稍微做一下分类和包裹的,比如说可能一些字段绑定到控件的一些Style属性上(如果说:长度,颜色,大小)这些根据业务逻辑的变化而动态去更改的,对于着一类针对View Style的的字段可以声明一个ViewStyle类包裹起来,这样整个代码逻辑会更清晰一些,不然ViewModel里面可能字段泛滥,不易管理和阅读性较差。而对于其他一些字段,比如说title,imageUrl,name这些属于数据源类型的字段,这些字段也叫数据字段,是和业务逻辑息息相关的,这些字段可以放在一块。
Command (命令绑定)
Command (命令绑定)说白了就是对事件的处理(下拉刷新,加载更多,点击,滑动等事件处理),我们之前处理事件是拿到UI控件的引用,然后设置Listener,这些Listener 其实就是Command,但是考虑到在一个ViewModel 写各种Listener 并不美观,可能实现一个Listener就需要实现多个方法,但是我们可能只想要其中一个有用的方法实现就好了。同时实现Listener 会拿到UI的引用,可能会去做一些和UI相关的事情,这和我们之前说的ViewModel 不持有控件的引用,ViewModel不更改UI 有相悖。更重要一点是实现一个Listener 可能需要写一些UI逻辑才能最终获取我们想要的,简单一点的比如说,你想要监听ListView滑到最底部然后触发加载更多的事件,这时候你就要在ViewModel里面写一个OnScrollListener,然后在里面的onScroll方法中做计算,计算什么时候ListView滑动底部了,其实ViewModel的工作并不想去处理这些事件,它专注做的应该是业务逻辑和数据处理,如果有一个东西它不需要你自己去计算是否滑到底部,而是在滑动底部自动触发一个Command,同时把当前列表的总共的item数量返回给你,方便你通过 page=itemCount/LIMIT+1去计算出应该请求服务器哪一页的数据那该多好啊。MVVM Light Toolkit 帮你实现了这一点:
public final ReplyCommand<Integer> onLoadMoreCommand = new ReplyCommand<>((itemCount) -> {
int page=itemCount/LIMIT+1;
loadData(page.LIMIT)
});
接着在XML 布局文件中通过bind:onLoadMoreCommand绑定上去就行了
<android.support.v7.widget.RecyclerView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
bind:onLoadMoreCommand="@{viewModel.loadMoreCommand}"/>
具体想了解更多请查看 MVVM Light Toolkit 使用指南,里面有比较详细的讲解Command的使用。当然Command并不是必须的,你完全可以依照你的习惯和喜好在ViewModel 写Listener,不过使用Command 可以使你的ViewModel 更简洁易读,你也可以自己定义更多的Command,自己定义其他功能Command,那么ViewModel的事件处理都是托管ReplyCommand<T>来处理,这样的代码看起来会特别美观和清晰。
Child ViewModel (子ViewModel)
子ViewModel 的概念就是在ViewModel 里面嵌套其他的ViewModel,这种场景还是很常见的。比如说你一个Activity里面有两个Fragment,ViewModel 是以业务划分的,两个Fragment做的业务不一样,自然是由两个ViewModel来处理,Activity 本身可能就有个ViewModel 来做它自己的业务,这时候Activity的这个ViewModel里面可能包含了两个Fragment分别的ViewModel。这就是嵌套的子ViewModel。还有另外一种就是对于AdapterView 如ListView RecyclerView,ViewPager等。
//Child ViewModelpublic final
ObservableList<ItemViewModel> itemViewModel = new ObservableArrayList<>();
它们的每个Item 其实就对应于一个ViewModel,然后在当前的ViewModel 通过ObservableList<ItemViewModel>持有引用(如上述代码),这也是很常见的嵌套的子ViewModel。我们其实还建议,如果一个页面业务非常复杂,不要把所有逻辑都写在一个ViewModel,可以把页面做业务划分,把不同的业务放到不同的ViewModel,然后整合到一个总的ViewModel,这样做起来可以使我们的代码业务清晰,简短意赅,也方便后人的维护。它们的每个Item 其实就对应于一个ViewModel,然后在当前的ViewModel 通过ObservableList<ItemViewModel>持有引用(如上述代码),这也是很常见的嵌套的子ViewModel。我们其实还建议,如果一个页面业务非常复杂,不要把所有逻辑都写在一个ViewModel,可以把页面做业务划分,把不同的业务放到不同的ViewModel,然后整合到一个总的ViewModel,这样做起来可以使我们的代码业务清晰,简短意赅,也方便后人的维护。
总得来说ViewModel 和View 之前仅仅只有绑定的关系,View层需要的属性和事件处理都是在xml里面绑定好了,ViewModel层不会去操作UI,只会操作数据,ViewModel只是根据业务要求处理数据,这些数据自动映射到View层控件的属性上。关于ViewModel类中包含哪些模块和字段,这个需要开发者自己去衡量,这边建议ViewModel 不要引入太多的成员变量,成员变量最好只有上面的提到的5种(context、model、...),能不进入其他类型的变量就尽量不要引进来,太多的成员变量对于整个代码结构破坏很大,后面维护的人要时刻关心成员变量什么时候被初始化,什么时候被清掉,什么时候被赋值或者改变,一个细节不小心可能就出现潜在的Bug。太多不清晰定义的成员变量又没有注释的代码是很难维护的。
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